(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録するメモリと、
前記画像信号に基づいて、前記撮影画面の明るさを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に応じて、前記テンプレート画像の明るさを補正する補正部と、
補正された前記テンプレート画像を用いて、前記追尾対象の被写体を前記撮影画面から継続的に検出する被写体追尾部と、
を備え、
前記検出部は、前記撮影画面を複数の領域に分割して該領域毎に測光値を検出し、
前記算出部は、前記撮影画面内における前記追尾対象の現在位置を示す領域及び予測される移動先を示す領域との間での前記明るさの変化量を前記測光値に基づいて算出し、
前記補正部は、前記算出部の算出結果により前記被写体追尾部が前記追尾対象を見失うと判定できる状態のときに、前記テンプレート画像の明るさを補正することを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録するメモリと、
前記画像信号に基づいて、前記撮影画面の明るさを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に応じて、前記テンプレート画像の明るさを補正する補正部と、
補正された前記テンプレート画像を用いて、前記追尾対象の被写体を前記撮影画面から継続的に検出する被写体追尾部と、
を備え、
前記検出部は、前記撮影画面を複数の領域に分割して領域毎の測光値を検出し、
前記算出部は、前記測光値に基づいて、フレーム毎に前記撮影画面の適正露出値を算出し、
前記補正部は、前記フレーム間で前記適正露出値が変化した場合、前記テンプレート画像の明るさを補正することを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録するメモリと、
前記画像信号に基づいて、前記撮影画面の明るさを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する算出部と、
前記算出部の算出結果に応じて、前記テンプレート画像の明るさを補正する補正部と、
補正された前記テンプレート画像を用いて、前記追尾対象の被写体を前記撮影画面から継続的に検出する被写体追尾部と、
電子カメラ筐体の動きを検出する動きセンサと、
を備え、
前記算出部は、前記電子カメラ筐体の動きが検出された期間を含む動き判定の期間、前記撮影画面内の時間的な明るさの変化量を算出することを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項記載の電子カメラにおいて、
前記画像信号に基づいて、フレーム毎に光源の色温度を推定する色温度推定部をさらに備え、
前記補正部は、前記フレーム間で前記色温度が変化した場合、前記テンプレート画像のホワイトバランスを調整することを特徴とする電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要被写体の追尾機能を有する電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動きのある主要被写体に追従して焦点調整や露出制御等を行うために、テンプレートマッチングによる被写体追尾機能を備えた電子カメラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の電子カメラでは、追尾対象（主要被写体）の検出精度を高めるため、探索エリア（追尾領域）を設定する前にその探索エリアの画像の明るさを、予め記憶された追尾対象の特徴を示すテンプレート画像の明るさに補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７１１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の従来技術では、画像内の探索エリアに追尾対象が存在するとは限らず、明るさの補正が不適正となる場合がある。そのため、上記の従来技術では、追尾対象の検出精度を下げるおそれが生じる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、追尾対象の検出精度を高める電子カメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る電子カメラは、撮像素子と、メモリと、検出部と、算出部と、被写体追尾部とを備える。撮像素子は、撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する。メモリは、追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録する。検出部は、画像信号に基づいて、撮影画面の明るさを検出する。算出部は、検出部の検出結果に基づいて、撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する。補正部は、算出部の算出結果に応じて、テンプレート画像の明るさを補正する。被写体追尾部は、補正されたテンプレート画像を用いて、追尾対象の被写体を撮影画面から継続的に検出する。また、検出部は、撮影画面を複数の領域に分割してその領域毎に測光値を検出する。算出部は、撮影画面内における追尾対象の現在位置を示す領域及び予測される移動先を示す領域との間での明るさの変化量を測光値に基づいて算出する。補正部は、算出部の算出結果により被写体追尾部が追尾対象を見失うと判定できる状態のときに、テンプレート画像の明るさを補正する。
【０００８】
第２の発明に係る電子カメラは、撮像素子と、メモリと、検出部と、算出部と、被写体追尾部とを備える。撮像素子は、撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する。メモリは、追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録する。検出部は、画像信号に基づいて、撮影画面の明るさを検出する。算出部は、検出部の検出結果に基づいて、撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する。補正部は、算出部の算出結果に応じて、テンプレート画像の明るさを補正する。被写体追尾部は、補正されたテンプレート画像を用いて、追尾対象の被写体を撮影画面から継続的に検出する。また、検出部は、撮影画面を複数の領域に分割して領域毎の測光値を検出する。算出部は、測光値に基づいて、フレーム毎に撮影画面の適正露出値を算出する。補正部は、フレーム間で適正露出値が変化した場合、テンプレート画像の明るさを補正する。
【０００９】
第３の発明に係る電子カメラは、撮像素子と、メモリと、検出部と、算出部と、被写体追尾部と、動きセンサとを備える。撮像素子は、撮影画面内の被写体像を撮像し、画像信号を出力する。メモリは、追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像を記録する。検出部は、画像信号に基づいて、撮影画面の明るさを検出する。算出部は、検出部の検出結果に基づいて、撮影画面内の空間的又は時間的な明るさの変化量を算出する。補正部は、算出部の算出結果に応じて、テンプレート画像の明るさを補正する。被写体追尾部は、補正されたテンプレート画像を用いて、追尾対象の被写体を撮影画面から継続的に検出する。動きセンサは、電子カメラ筐体の動きを検出する。また、算出部は、電子カメラ筐体の動きが検出された期間を含む動き判定の期間、撮影画面内の時間的な明るさの変化量を算出する。
【００１０】
第４の発明は、第１から第３の何れか１の発明において、色温度推定部をさらに備える。色温度推定部は、画像信号に基づいて、フレーム毎に光源の色温度を推定する。補正部は、フレーム間で色温度が変化した場合、テンプレート画像のホワイトバランスを調整する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、追尾対象の検出精度を高める電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の電子カメラ１の構成を説明するブロック図
【図２】撮影画面を多分割した一例を示す模式図
【図３】本実施形態の電子カメラ１の背面図
【図４】テンプレート画像の一例を示す図
【図５】本実施形態のテンプレートマッチング処理の一例を説明する図
【図６】被写体追尾モードにおける電子カメラ１の動作の一例を示すフローチャート
【図７】図６に示すフローの処理が行われる際の撮影シーンの一例を説明する図
【図８】補正部２４ｆの補正処理の一例を説明する図
【図９】被写体追尾モードの変形例における電子カメラ１の動作の一例を示すフローチャート
【図１０】図９に示すフローの処理が行われる際の撮影シーン１００の一例を説明する図
【図１１】ＡＥ算出部２４ａによる差分値の算出方法の変形例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態の電子カメラ１の構成を説明するブロック図である。ここで、本実施形態の電子カメラ１は、撮影モードの一つとして、動きのある被写体の撮影に好適な被写体追尾モードを有している。被写体追尾モードでは、時系列に取得される複数の画像から追尾対象の被写体を電子カメラが継続的に検出することができる。
【００１５】
電子カメラ１は、図１に示す通り撮影光学系１０と、レンズ駆動部１１と、絞り１２と、絞り駆動部１３と、撮像素子１４と、信号処理部１５と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１６と、画像処理部１７と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１８と、記録インターフェース部（以下「記録Ｉ／Ｆ部」という）１９と、表示モニタ２０と、タッチパネル２１と、操作部２２と、レリーズ釦２３と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２４と、加速度センサ２５と、データバス２６とを備える。
【００１６】
このうちＲＡＭ１６、画像処理部１７、ＲＯＭ１８、記録Ｉ／Ｆ部１９、表示モニタ２０及びＣＰＵ２４は、データバス２６を介して互いに接続されている。また、タッチパネル２１、操作部２２、レリーズ釦２３及び加速度センサ２５は、ＣＰＵ２４に接続されている。
【００１７】
撮像光学系１０は、ズームレンズと、フォーカスレンズとを含む複数のレンズ群で構成されている。レンズ駆動部１１は、撮像光学系１０内でズームレンズやフォーカスレンズのレンズ位置をＣＰＵ２４の指示に応じて光軸方向に調整する。なお、簡単のため、図１では、撮像光学系１１を１枚のレンズとして図示する。
【００１８】
絞り１２は、撮像素子１４に入射する単位時間当たりの光量を調節する。絞り駆動部１３は、絞り１２の開口量をＣＰＵ２４の指示に応じて調整する。
【００１９】
撮像素子１４は、撮像光学系１１及び絞り１２を通過した被写体像を撮像し、所定のフレームレートでアナログの画像信号を出力する。そして、撮像素子１４が出力するアナログの画像信号は、信号処理部１５に入力される。なお、撮像素子１４の撮像面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の３種類のカラーフィルタが例えばベイヤー配列で配置されている。また、撮像素子１４の電荷蓄積時間及び画像信号の読み出しは、タイミングジェネレータ（不図示）によって制御される。
【００２０】
ここで、撮像素子１４は、電子カメラの撮影モードにおいて、後述のレリーズ釦２３の全押し操作に応答して記録用の静止画像（本画像）を撮像する。また、撮像素子１４は、撮影待機時にも所定間隔毎に観測用の画像（スルー画像）を連続的に撮像する。
【００２１】
なお、撮像素子１４は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）型又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のイメージセンサである。
【００２２】
信号処理部１５は、撮像素子１４が出力する画像信号に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路（ＡＦＥ）と、そのＡＦＥでアナログ信号処理が施された画像信号に対して、デジタル信号処理を施すデジタルフロントエンド回路（ＤＦＥ）とを有する。ここで、信号処理部１５のＡＦＥは、アナログの画像信号に対して相関二重サンプリングやゲイン調整をした後、アナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する（Ａ／Ｄ変換）処理等を行う。また、信号処理部１５のＤＦＥは、Ａ／Ｄ変換されたデジタルの画像信号におけるノイズ成分の除去等を行う。
【００２３】
この信号処理部１５が出力する画像信号は、ＲＧＢ信号の画像データとしてＲＡＭ１６に一時的に記録される。ＲＡＭ１６は、画像データを一時的に記録するバッファメモリである。なお、ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ２４の指示により後述するテンプレート画像のデータを記録する。
【００２４】
画像処理部１７は、ＲＡＭ１６に記録されている画像データを読み出し、必要に応じて各種の画像処理（例えば、輪郭強調処理、色補間処理等）を施す。また、画像処理部１７は、画像信号に基づいて、撮影画面の明るさを検出する。具体的には、画像処理部１７は、撮影画面を複数の領域に分割してその領域毎に測光値を検出する多分割測光を行う。例えば、画像処理部１７は、分割した領域毎にＲＧＢ信号の画像データを輝度信号（Ｙ信号）と、色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）の画像データに変換（ＹＣ変換）することで多分割測光を行う。
【００２５】
図２は、撮影画面を多分割した一例を示す模式図である。図２に示す撮影画面は、撮像素子１４の撮像面に対応しており、縦に６分割、横に８分割され、全体で４８分割されている。例えば、画像処理部１７は、Ｂ１〜Ｂ４８の領域（ブロック）毎に輝度値（測光値）を積算して、後述するＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）算出部２４ａに出力する。ＡＥ算出部２４ａは、積算された輝度値（以下「ＡＥ評価値」という）を用いて演算処理を行う（詳細は後述する）。なお、このＡＥ評価値は一例であって、ＡＥ算出部２４ａは、積算された輝度値の平均値をＡＥ評価値としても良い。
【００２６】
また、画像処理部１７は、撮影待機時において、スルー画像を例えばモニタ表示用のＮＴＳＣ方式のビデオ信号のビュー画像に変換する。そして、画像処理部１７は、所定のフレームレート（例えば、３０ｆｐｓ）でビュー画像を表示モニタ２０に出力する。また、画像処理部１７は、本画像の画像データの圧縮伸長処理を実行する。
【００２７】
ＲＯＭ１８は、電子カメラ１の制御を行うプログラム等を予め記憶している不揮発性のメモリである。また、記録Ｉ／Ｆ部１９には、着脱自在の記録媒体３０を接続するためのコネクタ（不図示）が形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ部１９は、そのコネクタに接続された記録媒体３０にアクセスして画像の記録処理等を行う。この記録媒体３０は、例えば、不揮発性のメモリカードである。図１では、コネクタに接続された後の記録媒体３０を示している。
【００２８】
表示モニタ２０は、ＣＰＵ２４の指示に応じて各種画像や電子カメラ１の操作メニュー等を表示する。また、表示モニタ２０は、例えば、ユーザがテンプレート画像を登録するための枠をビュー画像上に重畳表示する。表示モニタ２０には、液晶のモニタ等を適宜選択して用いることができる。
【００２９】
タッチパネル２１は、タッチパネル表面に接触した指先等の位置を検出する。そして、タッチパネル２１は、検出した位置情報をＣＰＵ２４に出力することでユーザからの操作を受け付ける。操作部２２は、ユーザの操作を受け付ける複数の釦を有している。
【００３０】
レリーズ釦２３は、半押し操作（撮影前における自動露出（ＡＥ）、自動焦点合わせ（ＡＦ：Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）等の動作開始）の指示入力と全押し操作（撮像動作開始）との指示入力とを受け付ける。
【００３１】
図３は、本実施形態の電子カメラ１の背面図である。本実施形態の操作部２２は、広角ズーム釦２２ａと、望遠ズーム釦２２ｂと、モード選択釦２２ｃと、メニュー釦２２ｄと、選択・決定釦２２ｅと、電源釦２６とを含む。なお、表示モニタ２０の表示画面上には、透明のタッチパネル２１（不図示）が配置されているものとする。
【００３２】
広角ズーム釦２２ａは、焦点距離を広角側に変更し、望遠ズーム釦２２ｂは、焦点距離を望遠側に変更する。モード選択釦２２ｃは、撮影モード若しくは再生モードに切り替える操作をユーザから受け付ける。メニュー釦２２ｄは、メニュー画面を立ち上げるための操作をユーザから受け付ける。選択・決定釦２２ｅは、電子カメラ１の操作メニューにおける設定条件等の項目選択又は項目決定をユーザから受け付ける。ここで、選択・決定釦２２ｅは、決定釦２２ｆとダイヤル２２ｇとを有する。ダイヤル２２ｇの全体形状は、環状であって、ダイヤル２２ｇの内周側には決定釦２２ｆが配置されている。そして、ダイヤル２２ｇは、例えばメニュー画面等での項目選択の入力をユーザから受け付ける。また、決定釦２２ｆは、メニュー画面等での項目決定の入力をユーザから受け付ける。例えば、被写体追尾モードでは、被写体追尾の開始する操作が決定釦２２ｆに割り当てられている。また、レリーズ釦２３と電源釦２６とは、図３に示す通り、電子カメラ１の筐体の上面に備えられている。
【００３３】
再び、図１の説明に戻り、ＣＰＵ２４は、各種演算及び電子カメラ１の制御を行うプロセッサである。ＣＰＵ２４は、ＲＯＭ１８に予め格納されたシーケンスプログラムを実行することにより、電子カメラ１の各部の制御等を行う。また、ＣＰＵ２４は、ＡＥ算出部２４ａ、パラメータ設定部２４ｂ、テンプレート生成部２４ｃ、被写体追尾部２４ｄ、判定部２４ｅ、補正部２４ｆ、色温度推定部２４ｇ、ＡＷＢ（Ａｕｔｏ  Ｗｈｉｔｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）調整部２４ｈ及びフラグ制御部２４ｉとしても機能する。
【００３４】
ＡＥ算出部２４ａは、画像処理部１７が検出した領域毎のＡＥ評価値に基づいて、撮影画面内に指定した領域間での明るさの変化量（輝度の変化量）を算出する。
【００３５】
具体的には、ＡＥ算出部２４ａは、撮影画面内における追尾対象の現在位置を示す領域及び予測される移動先を示す領域との間での明るさの変化量をＡＥ評価値に基づいて算出する。例えば、ＡＥ算出部２４ａは、図２に示す領域Ｂ２３（追尾対象の現在位置を示す領域）と、領域Ｂ２２（予測される移動先を示す領域）との間でＡＥ評価値の差分値を計算する。これにより、ＡＥ算出部２４ａは、差分の符号と差分値から移動先を示す領域の明暗の程度を算出することができる。
【００３６】
また、ＡＥ算出部２４ａは、領域毎のＡＥ評価値をＡＰＥＸ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）単位であるＢＶ値（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｖａｌｕｅ）に変換する。そして、ＡＥ算出部２４ａは、領域毎のＢＶ値に基づいて、シャッタ秒時、絞り値を決定するための制御ＥＶ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｖａｌｕｅ）値の算出を行う。さらに、ＡＥ算出部２４ａは、制御ＥＶ値（被写体輝度値）に基づいて、適正露出値（ＡＥ値）を算出する。なお、Ｂ１〜Ｂ４８の領域毎のＡＥ評価値は、ＲＡＭ１６に一時的に記録され、後述する補正部２４ｆの補正処理の演算に用いられる。
【００３７】
パラメータ設定部２４ｂは、絞り１２の絞り値、撮像素子１４での電荷蓄積時間（シャッタスピード）、信号処理部１５のゲイン（撮像感度）等の各パラメータをそれぞれ設定する。なお、ＣＰＵ２４は、レリーズ釦２３を介して全押しの指示入力を受け付けた場合、上記のパラメータに基づいて本画像の撮像を実行する。
【００３８】
テンプレート生成部２４ｃは、ユーザの指示入力によりスルー画像から追尾対象の被写体の特徴を示すテンプレート画像のデータを生成する。本実施形態では、人間、動物、乗物等の各種の物体を追尾対象としてテンプレート画像を生成することができる。なお、本実施形態では、説明の便宜上、人物の顔を含む領域をテンプレート画像とする。
【００３９】
例えば、テンプレート生成部２４ｃは、ユーザがタッチパネル２１を介して図３に示す人物Ｐの顔の領域を押圧した場合、枠５０を重畳表示させる。そして、テンプレート生成部２４ｃは、この枠５０内の領域の画像をテンプレート画像として生成する。
【００４０】
図４は、テンプレート画像の一例を示す図である。テンプレート生成部２４ｃは、図４（ａ）に示すテンプレート画像Ｔ（Ｎ）（Ｎは、初期値を１とする自然数）をＲＡＭ１６に記録する。ここで、説明の便宜上、テンプレート生成部２４ｃが、最初にテンプレート画像を生成したときの符号をＴ（１）とする。そして、後述する補正部２４ｆは、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）を上書きして補正する毎にＮをインクリメントする。このテンプレート画像Ｔ（Ｎ）には、被写体の輝度情報、色差情報の画像データが含まれる。図４（ｂ）では、テンプレート画像Ｔ（１）内の複数の領域が画素を表している。ここで、テンプレート画像Ｔ（１）内の各画素は、テンプレート画像Ｔ（１）内において、横方向の画素位置を示すｘと縦方向の画素位置を示すｙとを用いてＴ（１）ｘｙで特定される。ただし、実際には、画素数は、数十〜数百万画素である。
【００４１】
なお、テンプレート画像Ｔ（１）の生成の方法は、上記の生成方法に限られず、例えば、以下の方法を用いても良い。ＣＰＵ２４は、スルー画像から人物の顔の領域を認識し、図３に示す人物Ｐの顔の領域に枠５０を重畳表示させる。テンプレート生成部２４ｃは、この状態でユーザが図３に示す決定釦２２ｆを押した場合、枠５０内の領域の画像をテンプレート画像Ｔ（１）として生成する。或いは、テンプレート生成部２４ｃは、ユーザの指示入力を受け付けることなく、公知の顔検出処理により顔を検出した後、枠５０内の領域の画像をテンプレート画像Ｔ（１）として生成しても良い。
【００４２】
被写体追尾部２４ｄは、上記のテンプレート画像Ｔ（１）を最初に用いて、撮影画面内における追尾対象（主要被写体）の位置をテンプレートマッチング処理により継続的に検出する。
【００４３】
図５は、本実施形態のテンプレートマッチング処理の一例を説明する図である。図５（ａ）は、ターゲット画像について説明する図である。図５（ａ）に示すターゲット画像Ａは、スルー画像上でテンプレートマッチング処理を行うための比較対象領域の画像である。
【００４４】
なお、図５（ａ）では、ターゲット画像Ａ内の複数の領域が画素を表している。ここで、ターゲット画像Ａ内の各画素は、横方向の画素位置を示すｘと縦方向を示す画素位置を示すｙとを用いてＡｘｙで特定される。
【００４５】
被写体追尾部２４ｄは、ターゲット画像Ａをスルー画像上で１画素ずつ或いは予め設定された所定画素ずつ、ずらしながらテンプレートマッチング処理を行う。本実施形態では、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）の面積とターゲット画像Ａの面積とは同じとする。
【００４６】
図５（ｂ）は、テンプレートマッチング処理における探索エリアの初期状態の一例を示した図である。図５（ｂ）に点線枠で示す探索エリアＳは、比較対象領域となるターゲット画像Ａを例えば所定画素ずつ、ずらしながらテンプレート画像Ｔ（１）とのテンプレートマッチング処理を行う領域である。この探索エリアＳは、スルー画像の領域よりも狭い領域である。
【００４７】
被写体追尾部２４ｄは、テンプレートマッチング処理により、テンプレート画像Ｔ（１）とターゲット画像Ａとの類似度を計算により求める。そして、被写体追尾部２４ｄは、探索エリアＳ内で類似度が相対的に１番大きい条件を満たす位置を追尾対象の移動先とする。なお、被写体追尾部２４ｄは、テンプレートマッチング処理により、フレーム間で動きベクトルを算出して探索エリアＳを狭めていっても良い。つまり、被写体追尾部２４ｄは、動きベクトルに基づいて追尾対象の移動先を推定し、探索エリアＳを狭めることができる。本実施形態では、テンプレートマッチング処理による探索エリアＳの最初の位置を、前フレームにおける追尾対象の位置から開始する。そのため、被写体追尾部２４ｄは、例えば動きベクトルがゼロであれば、追尾対象に動きがないと推定できる。
【００４８】
判定部２４ｅは、ＡＥ算出部２４ａの算出結果に基づいて、被写体追尾部２４ｄが追尾対象を見失うか否かを判定する。ここで、ＡＥ算出部２４ａは、例えば、現フレームのターゲット画像Ａの位置に対応するＡＥ評価値と、次フレームのターゲット画像Ａの予測位置に対応するＡＥ評価値との差分値を算出する。判定部２４ｅは、この差分値が予め設定した閾値以上の場合、被写体追尾部２４ｄが追尾対象を見失うと判定する。
【００４９】
補正部２４ｆは、この差分値が予め設定した閾値以上の場合、現フレームの探索に用いたテンプレート画像Ｔ（Ｎ）の明るさを補正する（詳細は後述する）。
【００５０】
なお、色温度推定部２４ｇ、ＡＷＢ調整部２４ｈについては、変形例で説明し、フラグ制御部２４ｉ、加速度センサ２５については、補足説明の欄で説明する。
【００５１】
次に、本実施形態の被写体追尾モードにおける電子カメラ１の動作の一例を説明する。図６は、被写体追尾モードにおける電子カメラ１の動作の一例を示すフローチャートである。ここで、電子カメラ１の電源がオンされた後、図１に示す操作部２２が、静止画撮影における被写体追尾モードの指示入力を受け付けると、ＣＰＵ２４は、図６に示すフローの処理を開始させる。なお、本実施形態では、スルー画像及び本画像の構図（撮影範囲）が共通であることとする。
【００５２】
図７は、図６に示すフローの処理が行われる際の構図の一例を説明する図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、追尾対象となる人物Ｐ（被写体）が、撮影画面内を紙面上、右から左の方向に走っている１コマをそれぞれ模式的に表している。図７（ｃ）では、図７（ａ）の構図に対して、図２に示す撮影画面の各領域（Ｂ１〜Ｂ４８）を対応付けている。
【００５３】
ステップＳ１０１：ＣＰＵ２４は、撮像素子１４を駆動させてスルー画像の撮像を開始する。その後、ＣＰＵ２４は、所定のフレームレート（例えば、３０ｆｐｓ）で撮像素子１４にスルー画像を生成させると共にスルー画像から生成されたビュー画像を表示モニタ２０に動画表示させる。
【００５４】
さらに、ＣＰＵ２４のテンプレート生成部２４ｃは、ユーザがタッチパネル２１を介して図７（ａ）に示す人物Ｐの顔の領域を押圧した場合、枠５０を重畳表示させる（図３参照）。そして、テンプレート生成部２４ｃは、追尾対象を設定するため、この枠５０内の領域の画像をテンプレート画像Ｔ（１）（図４参照）として生成する。これにより、ＣＰＵ２４の被写体追尾部２４ｄは、テンプレート画像Ｔ（１）を用いて人物Ｐの顔の領域を追尾することで人物Ｐ全体を追尾することとなる。
【００５５】
ステップＳ１０２：テンプレート生成部２４ｃは、スルー画像の内からテンプレート生成範囲の部分画像としてテンプレート画像Ｔ（１）を切り出す。そして、ＣＰＵ２４は、テンプレート画像Ｔ（１）をＲＡＭ１６に記録する。これにより、ＣＰＵ２４は、テンプレート画像Ｔ（１）を登録する。また、ＣＰＵ２４は、撮影画面内で人物Ｐを探索する探索エリアＳの設定を初期化する。
【００５６】
ステップＳ１０３：ＣＰＵ２４は、レリーズ釦２３による半押し操作に続く全押し操作の指示入力の有無に応じて、追尾処理を終了するか否かを判定する。ＣＰＵ２４は、全押し操作の指示入力を受け付けると、追尾処理を終了する判定を行う（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）。この場合、ＣＰＵ２４は、図６に示すフローを終了させて、本画像の撮像の処理に移行する。
【００５７】
具体的には、ＣＰＵ２４のパラメータ設定部２４ｂは、ＡＥ値に基づいて、絞り１２の絞り値、撮像素子１４での電荷蓄積時間（シャッタスピード）、信号処理部１５のゲイン等の各パラメータをそれぞれ設定する。その後、ＣＰＵ２４は、撮像素子１４を駆動して本画像のアナログの画像信号を生成させる。信号処理部１５は、アナログの画像信号のゲイン調整やＡ／Ｄ変換等を行う。この信号処理部１５が出力するデジタルの画像信号は、ＲＡＭ１６に記録用の画像データとして一旦記録される。画像処理部１７は、記録用の画像データに対して各種の画像処理を行う。そして、ＣＰＵ２４は、画像処理等を行った画像データを記録媒体３０に記録する。
【００５８】
一方、ＣＰＵ２４は、半押し操作の指示入力を受け付けた後、全押し操作の指示入力を受け付けるまでは、追尾処理を継続する判定を行う（ステップＳ１０３：Ｎｏ）。そして、ＣＰＵ２４は、処理動作をステップＳ１０４に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０４：被写体追尾部２４ｄは、ＲＡＭ１６から次フレームを読み出す。
【００６０】
ステップＳ１０５：被写体追尾部２４ｄは、テンプレートマッチング処理を行う。ここで、本実施形態では、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）及びターゲット画像Ａは、何れも被写体の輝度情報（Ｙ）と、色差情報（Ｃｂ、Ｃｒ）とからなるＹＣｂＣｒ表色系の画像データであることとする。
【００６１】
テンプレートマッチング処理は、一例として、(１)式に示すテンプレート画像Ｔ（Ｎ）と比較対象領域となるターゲット画像Ａとの残差ｒを演算し、残差ｒが小さいほど両画像の類似度が高いとする。
【００６２】
ｒ＝ΣΣ｜Ｔ（Ｎ）xy−Ａxy｜  ・・・(１)
ここで、(１)式において、ΣΣは、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）とターゲット画像Ａの横(１〜ｘ)画素、縦(１〜ｙ)画素の画素単位の総和演算を表す。（１）式では、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）（例えばＴ（１））とターゲット画像Ａとの画素毎の差の絶対値の総和を残差ｒとする。すなわち、本実施形態では、被写体追尾部２４ｄは、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）とターゲット画像Ａとの各画素におけるＹ成分の両画素の差の絶対和をＹ成分の残差ｒとして算出する。本実施形態では、残差ｒが小さいほど類似度が大きくなり、判定部２４ｅは、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）とターゲット画像Ａは類似していると判定する。また、判定部２４ｅは、残差ｒが大きいほど類似度が小さくなり、判定部２４ｅは、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）とターゲット画像Ａは類似していないと判定する。なお、判定部２４ｅは、残差ｒが予め設定した閾値以上の場合、被写体追尾部２４ｄが追尾対象を見失うと判定する。なお、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）とターゲット画像Ａが完全に一致する場合、残差ｒはゼロの値となる。
【００６３】
ステップＳ１０６：被写体追尾部２４ｄは、探索領域Ｓ内において比較対象領域を移動し、被写体追尾を終了したか否かを判定する。被写体追尾を終了していない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１０５に戻り、探索領域Ｓ内で比較対象領域をずらし、新しい比較対象領域のターゲット画像Ａとテンプレート画像Ｔ（１）とのテンプレートマッチング処理を行う。
【００６４】
一方、探索領域Ｓ内における被写体追尾を終了した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１０７に移行する。
【００６５】
ステップＳ１０７：判定部２４ｅは、追尾対象の消失の有無を判定する。すなわち、判定部２４ｅは、探索領域Ｓ内で算出された残差ｒの内で、最も小さい残差ｒの値が予め設定した閾値以上の場合には、追尾対象を消失したと判定し（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２４は、図６に示すフローを終了させる。
【００６６】
なお、本実施形態では、ターゲット画像Ａ（枠５０に対応する範囲）の被写体が非合焦状態なった場合、判定部２４ｅは、追尾対象を消失したと判定することとする。この場合も、ＣＰＵ２４は、図６に示すフローを終了させる。ここで、ＣＰＵ２４は、追尾対象を消失した場合、追尾対象を消失したことを示す表示を表示モニタ２０に出力するようにしても良い。
【００６７】
一方、判定部２４ｅは、探索領域Ｓ内で算出された残差ｒの内で、最も小さい残差ｒの値が予め設定した閾値未満の場合には、追尾対象を消失していないと判定し（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移行する。
【００６８】
ステップＳ１０８：被写体追尾部２４ｄは、これまでに演算したテンプレート画像Ｔ（１）と比較対象領域のターゲット画像Ａとの類似度の中で、最大の類似度（残差ｒが最小であることを意味する）が得られる比較対象領域を追尾対象の被写体位置として特定する。
【００６９】
ステップＳ１０９：ＣＰＵ２４は、現フレームにおける被写体追尾部２４ｄが特定した追尾対象の被写体位置と、前フレームの追尾対象の被写体位置とに基づいて、動きベクトル（方向と大きさとを含む）を算出する。ＣＰＵ２４は、動きベクトルに基づいて追尾対象の動きが認められないと判定した場合には（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、処理動作をステップＳ１０３に戻す。ＣＰＵ２４は、例えば動きベクトルがゼロであった場合、ステップＳ１１０以降の処理を行う必要がないためである。
【００７０】
ステップＳ１１０：ＣＰＵ２４は、動きベクトルに基づいて追尾対象の移動先を予測する。
【００７１】
ステップＳ１１１：ＣＰＵ２４のＡＥ算出部２４ａは、現フレームのターゲット画像Ａの位置に対応するＡＥ評価値と、移動先のターゲット画像Ａの予測位置に対応するＡＥ評価値との差分値を算出する。
【００７２】
具体例として、図７（ｃ）において、ターゲット画像Ａが、図２に示す領域Ｂ２３に位置している。そのため、ＡＥ算出部２４ａは、現フレームのターゲット画像Ａの位置に対応するＡＥ評価値として、領域Ｂ２３のＡＥ評価値をＲＡＭ１６から読み出す。
【００７３】
そして、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１１０の処理により、動きベクトルから追尾対象のターゲット画像Ａの移動先として、例えば、図２に示す領域Ｂ２２、Ｂ２１、Ｂ２０、Ｂ１９、Ｂ１８、Ｂ１７へと移動していくことを予測することができる。そこで、ＡＥ算出部２４ａは、移動先のターゲット画像Ａの予測位置に対応するＡＥ評価値として、Ｂ２２のＡＥ評価値をＲＡＭ１６から読み出す。そして、ＡＥ算出部２４ａは、Ｂ２３のＡＥ評価値とＢ２２のＡＥ評価値との差分値を算出する。
【００７４】
なお、ＡＥ算出部２４ａは、移動先のターゲット画像Ａの予測位置が領域Ｂ２３と領域Ｂ２２とに重なる場合、領域Ｂ２３と領域Ｂ２２とのＡＥ評価値の平均値を、移動先のターゲット画像Ａの予測位置に対応するＡＥ評価値とする。
【００７５】
ステップＳ１１２：判定部２４ｅは、ＡＥ評価値の差分値が予め設定した閾値以上の場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、被写体追尾部２４ｄが追尾対象を見失うと判定する。そして、ＣＰＵ２４は、処理動作をステップＳ１１３に移行する。一方、判定部２４ｅは、ＡＥ評価値の差分値が予め設定した閾値未満の場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、被写体追尾部２４ｄが追尾対象を消失していないと判定する。そして、ＣＰＵ２４は、処理動作をステップＳ１０３に戻す。
【００７６】
ステップＳ１１３：補正部２４ｆは、現フレームの探索に用いたテンプレート画像Ｔ（１）の明るさを補正する。これにより、被写体追尾部２４ｄは、次フレームの探索に、補正後のテンプレート画像Ｔ（２）を用いてテンプレートマッチング処理を行うことができる。具体的には、先ず、補正部２４ｆは、追尾対象の現在位置を示す領域のＡＥ評価値と、予測される移動先の領域のＡＥ評価値との差分値を算出する。
【００７７】
図８は、補正部２４ｆの補正処理の一例を説明する図である。図８（ａ）は、ステップＳ１０２の処理において、テンプレート生成部２４ｃが登録したテンプレート画像Ｔ（１）を示している。例えば、図８（ａ）に示すテンプレート画像Ｔ（１）は、図７（ｃ）における追尾対象のターゲット画像Ａが領域Ｂ２３でのテンプレートマッチング処理に適用される。
【００７８】
ここで、補正部２４ｆは、例えば、Ｂ２３のＡＥ評価値とＢ２２のＡＥ評価値との差分値を補償するようにして、テンプレート画像Ｔ（１）の輝度レベルを補正する。図８（ｂ）は、補正後のテンプレート画像Ｔ（２）を示している。つまり、補正部２４ｆは、Ｂ２２の位置におけるテンプレートマッチング処理を行う場合、図８（ｂ）に示すテンプレート画像Ｔ（２）を用いる。これにより、補正後のテンプレート画像Ｔ（２）は、補正前のテンプレート画像Ｔ（１）に比べて、低輝度側の成分が多くなる。したがって、被写体追尾部２４ｄは、（１）式において、補正後のテンプレート画像Ｔ（２）を用いた方が、残差ｒを小さくすることができ、類似度を高くすることができる。
【００７９】
そして、ＣＰＵ２４は、ステップＳ１０３に処理動作を戻す。なお、ステップＳ１０３で、全押しの指示入力を受け付けた場合、上述した通り、ＣＰＵ２４は、図６に示すフローを終了させて、本画像の撮像の処理に移行する。
【００８０】
以上より、本実施形態の電子カメラ１は、ターゲット画像の輝度成分の変化に追随して、テンプレート画像の輝度成分を補正するので、テンプレートマッチング処理において追尾対象の検出精度を高めることができる。また、本実施形態の電子カメラ１は、特許文献１のような探索エリアの明るさを補正するような処理は必要なくなり、不自然な明るさの画像を生成しないで済む。したがって、本実施形態の電子カメラ１は、撮影画面内の空間的な明るさの変化に応じて追尾対象の輝度や色が変わるに起因して、テンプレート画像とターゲット画像との差異が大きくなることによる追尾の失敗を抑制することができる。
【００８１】
＜被写体追尾モードの変形例＞
次に、被写体追尾モードの変形例を説明する。この変形例では、追尾中の構図が変化する場合を想定する。例えば、被写体追尾モードでは、構図が変化する場合、電子カメラ１が制御するＡＥ値やＡＷＢ値（ホワイトバランス調整用のＲＧＢ信号のゲイン係数）がフレーム間で時間的に変化することにより、追尾対象の被写体の輝度や色が変わることがある。そのため、この変形例では、登録されたテンプレート画像とターゲット画像との輝度や色の差異がフレーム間で大きくなることによる追尾の失敗を抑制することを目的とする。
【００８２】
この変形例における電子カメラ１では、図１において、色温度推定部２４ｇと、ＡＷＢ調整部２４ｈとをさらに用いる。
【００８３】
色温度推定部２４ｇは、ＲＧＢの画像信号に基づいて光源の色温度を推定する。具体的には、色温度は、例えば、（Ｒ値の平均値／Ｇ値の平均値（以下、「Ｒ／Ｇ」と称する））を縦軸に取り、（Ｂ値の平均値／Ｇ値の平均値（以下、「Ｂ／Ｇ」と称する））を横軸に取った色空間内に対応付けられている。したがって、色温度推定部２４ｇは、ＲＧＢの画像信号に基づいて、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇを算出することにより、色温度を推定することができる。
【００８４】
ＡＷＢ調整部２４ｈは、推定した色温度（電球、晴天、曇天、日陰、閃光装置等）に合わせて、ゲイン係数（ＡＷＢ値）を設定することにより、ホワイトバランスの調整を行う。本実施形態では、Ｒ／Ｇ及びＢ／Ｇと色温度との関係を示す情報と、色温度（電球、晴天、曇天、日陰、閃光装置等）に対応するホワイトバランスの調整用のゲイン係数（ＡＷＢ値）がＲＯＭ１８に予め記録されている。なお、ホワイトバランスの調整の手段は、一例であって、ＡＷＢ調整部２４ｈは、他の公知のホワイトバランス調整の手段を採用しても良い。
【００８５】
次に、被写体追尾モードの変形例における電子カメラ１の動作について説明する。図９は、被写体追尾モードの変形例における電子カメラ１の動作の一例を示すフローチャートである。ここで、電子カメラ１の電源がオンされた後、図１に示す操作部２２が、静止画撮影における被写体追尾モード（変形例）の指示入力を受け付けると、ＣＰＵ２４は、図９に示すフローの処理を開始させる。
【００８６】
図１０は、図９に示すフローの処理が行われる際の撮影シーン１００の一例を説明する図である。図１０（ａ）は、海辺をヨット６０が移動する様子を表している。そして、変形例では、このヨット６０を追尾対象とする。
【００８７】
図１０（ｂ）は、被写体追尾モード（変形例）開始時の構図（図中、点線枠Ｋ）を表している。ここで、図１０（ｂ）は、曇り空で太陽が雲６１に隠れている状態を表している。図１０（ｃ）は、被写体追尾モード（変形例）開始後に構図が変化した状態を表している。ここで、図１０（ｃ）は、雲６１に隠れていた太陽６２が現れた状態を表している。したがって、この変形例では、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）との構図の変化で、色温度が変わる等により、ＡＥ値とＡＷＢ値とが変化することとなる。
【００８８】
ステップＳ２０１：ＣＰＵ２４は、撮像素子１４を駆動させてスルー画像の撮像を開始する。その後、ＣＰＵ２４は、撮像素子１４にスルー画像を生成させると共に、スルー画像から生成されたビュー画像を表示モニタ２０に動画表示させる。ＣＰＵ２４のテンプレート生成部２４ｃは、図１０（ｂ）に示すヨット６０を追尾対象とする指示入力を受け付けると、テンプレート画像Ｕ（Ｎ）を生成する。ここで、Ｎは１を初期値とする自然数とする。
【００８９】
ステップＳ２０２：ＣＰＵ２４は、テンプレート画像Ｕ（１）をＲＡＭ１６に記録し、ステップＳ２０３に移行する。なお、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０８までの処理は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０８と同様であるので重複説明は省略する。なお、上記の（１）式において、符号Ｔ（Ｎ）を符号Ｕ（Ｎ）に置き換え、符号Ａを符号Ｃに置き換えることする。
【００９０】
ステップＳ２０９：ＣＰＵ２４のＡＥ算出部２４ａは、領域毎のＡＥ評価値をＢＶ値に変換する。そして、ＡＥ算出部２４ａは、領域毎のＢＶ値に基づいて制御ＥＶ値を算出すると共に制御ＥＶ値に基づいて撮影画面のＡＥ値を算出する。算出したＡＥ値は、後続するステップＳ２１１においてフレーム間の比較が可能なように、次フレームの画像信号に基づくＡＥ値との比較が完了するまでＣＰＵ２４内もしくはＲＡＭ１６で保持するようにする。
【００９１】
ステップＳ２１０：ＣＰＵ２４のＡＷＢ調整部２４ｈは、ＲＧＢの画像信号に基づいて光源の色温度を推定し、ＡＷＢ値を算出する。算出したＡＷＢ値は、後続するステップＳ２１１においてフレーム間の比較が可能なように、次フレームの画像信号に基づくＡＷＢ値との比較が完了するまでＣＰＵ２４内もしくはＲＡＭ１６で保持するようにする。
【００９２】
ステップＳ２１１：ＣＰＵ２４の判定部２４ｅは、現フレームと前フレームとを比較して、ＡＥ値とＡＷＢ値との少なくとも一方が変化したか否かを判定する。ＡＥ値とＡＷＢ値の少なくとも一方が変化した場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１２に移行する。一方、ＡＥ値とＡＷＢ値との両方の値に変化がなかった場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ２４は、処理動作をステップＳ２０３に戻す。
【００９３】
ステップＳ２１２：ＣＰＵ２４の補正部２４ｆは、テンプレート画像Ｕ（１）に対して補正処理を行うことにより、テンプレート画像Ｕ（２）を生成する。具体的には、補正部２４ｆは、ＡＥ値に変化があった場合、いわゆるＥＶ線図において、例えばテンプレート画像Ｕ（１）の登録時のＡＥ値を基準に＋１ＥＶ変化したのであれば、追尾対象の被写体も１ＥＶ明るくなったとみなす。そして、補正部２４ｆは、その分を補償するようにして、テンプレート画像Ｕ（１）を補正する。
【００９４】
また、補正部２４ｆは、ＡＷＢ値に変化があった場合、例えば、テンプレート画像Ｕ（１）の登録時の色温度が曇りを示す色温度であって、その後晴天を示す色温度に変わったのであれば、その分を考慮して、テンプレート画像Ｕ（１）に対してＡＷＢ値で補正する。なお、補正部２４ｆは、次フレームの画像データがＲＡＭ１６に記録された際、その画像データに対して、テンプレート画像Ｕ（１）に行ったホワイトバランスの調整と同じＡＷＢ値でホワイトバランスの調整を行うこととする。したがって、次フレーム内のターゲット画像Ｃもホワイトバランス調整が行われることになる。
【００９５】
そして、ＣＰＵ２４は、ステップＳ２０３に処理動作を戻す。なお、ステップＳ２０３で、全押しの指示入力を受け付けた場合、上述した通り、ＣＰＵ２４は、図９に示すフローを終了させて、本画像の撮像の処理に移行する。
【００９６】
以上より、本実施形態の電子カメラ１は、フレーム間で構図が変わることに起因して、ＡＥ値とＡＷＢ値との少なくとも一方が変わる場合であっても、変化に応じてテンプレート画像を補正するので追尾対象の検出精度を高めることができる。
＜実施形態の補足事項＞
（１）上記実施形態では、構図（撮影範囲）が変わらない場合と変わる場合とに分けて説明した。そこで、本実施形態では、構図の変化に応じてＡＥ算出部２４ａや補正部２４ｆの処理を変更するようにしても良い。この場合、図１に示す加速度センサ２５が、電子カメラ１の筐体の動きを検出することにより、ＣＰＵ２４が構図の変化を検出する。この加速度センサ２５は、電子カメラ１に対する振動の方向及び大きさを検知することができる。
【００９７】
ここで、図１に示すＣＰＵ２４のフラグ制御部２４ｉは、加速度センサ２５が電子カメラ１の筐体の動きを検出した場合、構図が変化したと判断する。そして、フラグ制御部２４ｉは、制御切替え用のフラグをセットする。一方、フラグ制御部２４ｉは、加速度センサ２５が電子カメラ１の筐体の動きを所定時間検出しない場合、フラグをリセットする。そして、ＡＥ算出部２４ａは、電子カメラ筐体の動きが検出された期間を含む動き判定の期間、フレーム毎の撮影画面のＡＥ値を算出する。具体的には、ＡＥ算出部２４ａは、フラグがセットされている間（動き判定の期間）、フレーム毎の撮影画面のＡＥ値を算出する。また、ＡＥ算出部２４ａは、フラグがリセットされている間、撮影画面内の領域毎のＡＥ評価値を算出する。
【００９８】
したがって、図６のフローにおいて、フラグ制御部２４ｉによりフラグがセットされている間、ステップＳ１０９からステップＳ１１３の処理は、図９に示すステップＳ２０９からステップＳ２１２の処理に置き換わる。これにより、補正部２４ｆは、撮影画面内における空間的な明るさの変化とフレーム間での時間的な明るさの変化とを考慮してテンプレート画像Ｔ（Ｎ）を補正することができる。
（２）上記実施形態では、ＡＥ算出部２４ａは、現フレームのターゲット画像Ａの位置に対応するＡＥ評価値と、次フレームのターゲット画像Ａの予測位置に対応するＡＥ評価値との差分値を算出した。しかし、ＡＥ算出部２４ａによる差分値の算出方法は、上記の方法に限られず、例えば、以下に説明する方法を採用しても良い。
【００９９】
図１１は、ＡＥ算出部２４ａによる差分値の算出方法の変形例を説明する図である。図１１（ａ）は、追尾対象のターゲット画像Ａが、図２に示す領域Ｂ２２に位置している状態を表している。ここで、被写体追尾部２４ｄは、動きベクトルに基づいて、ターゲット画像Ａが、領域Ｂ２１に移動することが予測できる。したがって、ＡＥ算出部２４ａは、先ず、領域Ｂ２１のＡＥ評価値を算出する。続いて、ＡＥ算出部２４ａは、次フレームにおいて、ターゲット画像Ａが領域２１に移動したと推定できる状態下で領域Ｂ２２のＡＥ評価値を算出する。図１１（ｂ）は、追尾対象のターゲット画像Ａが、図２に示す領域Ｂ２１に位置している状態を表している。つまり、ＡＥ算出部２４ａは、前フレームでターゲット画像Ａが存在していた領域（図１１（ａ）のＢ２２）のＡＥ評価値を算出することとなる。この状態で、ＡＥ算出部２４ａは、テンプレートマッチング処理の対象となる領域２１のＡＥ評価値と領域Ｂ２２のＡＥ評価値との差分値を算出する。そして、被写体追尾部２４ｄは、探索エリアＳを設定して追尾処理を開始する。すなわち、ＡＥ算出部２４ａは、背景同士のＡＥ評価値による差分値を算出するので、追尾対象の検出精度を高めることができる。
【０１００】
また、ＡＥ算出部２４ａは、差分値の算出方法の他の変形例として、以下の算出方法を採用しても良い。図７（ｃ）において、ターゲット画像Ａが図２に示す領域Ｂ２３に位置している場合、被写体追尾部２４ｄは、動きベクトルに基づいて、Ｂ２２からＢ１７へと移動することを予測する。そして、ＡＥ算出部２４ａは、例えば、予め領域Ｂ２２及び領域Ｂ２１のＡＥ評価値の差分値を算出しても良い。ＡＥ算出部２４ａは、以下同様にして、先追いして順次ＡＥ評価値の差分値を算出しても良い。これにより、ＡＥ算出部２４ａは、背景同士のＡＥ評価値による差分値を算出するので、追尾対照の検出精度を高めることができる。
（４）上記実施形態では、簡単のため、図２に示すＡＥ評価値の検出用の領域（B１〜B４８）の大きさと、テンプレート画像Ｔ（Ｎ）の大きさとを同じにして説明した。例えば、テンプレート画像Ｔ（１）の大きさが、図２に示す領域を複数含む場合には、ＡＥ算出部２４ａは、複数の領域のＡＥ評価値の平均値を算出するようすれば良い。また、画像処理部１７は、撮影画面をテンプレート画像Ｔ（１）より小さい領域に分割しても良い。この場合、ＡＥ算出部２４ａは、複数のＡＥ評価値の積算値を算出すれば良い。また、画像処理部１７は、テンプレート画像Ｔ（１）が生成された後に、テンプレート画像Ｔ（１）と同じサイズの領域に撮影画面を分割しても良い。
（５）上記実施形態では、テンプレートマッチング処理の一例を示したが、他のテンプレートマッチング処理を採用しても良い。例えば、被写体追尾部２４ｄは、ターゲット画像Ａとテンプレート画像Ｔ（１）とでそれぞれ対応位置にある注目画素間の階調差を求めるようにして類似度を算出するテンプレートマッチング処理を行っても良い。
（６）上記実施形態では、テンプレートマッチング処理において、被写体追尾部２４ｄは、探索エリアＳ内で類似度が相対的に１番大きい条件を満たす位置を追尾対象の移動先とした。この状態で、補正部２４ｆは、例えば、テンプレート画像Ｔ（１）の輝度レベルを段階的に変化させることにより、被写体追尾部２４ｄは、類似度を再計算しても良い。そして、さらに類似度が高い（残差ｒが小さい）結果が得られた場合、ＣＰＵ２４は、さらに類似度が高い条件の補正後のテンプレート画像Ｔ（２）を次フレームのテンプレートマッチング処理に採用しても良い。これにより、検出精度が高められる。
（７）上記実施形態では、画像処理部１７は、撮像素子１４が出力する画像信号に基づいて、Ｂ１〜Ｂ４８の領域（ブロック）毎に輝度値（測光値）を積算した。ここで、電子カメラ１が撮像素子１４とは別に輝度値検出用の測光センサを備え、画像処理部１７は、測光センサが出力する画像信号に基づいて、輝度値を積算しても良い。
（８）上記実施形態では、簡単のため、輝度信号のデータからなるテンプレート画像のみを用いたが、色差信号のデータからなるテンプレート画像を合わせて用いても良い。これにより、検出精度が高められる。
（９）上記実施形態では、ターゲット画像Ａの現在位置におけるＡＥ評価値と移動先予測位置におけるＡＥ評価値との差分が所定閾値以上の場合にテンプレート画像Ｔの明るさを補正したが、ステップＳ１０５で求めるテンプレート画像Ｔとターゲット画像Ａとの残差ｒに基づく類似度判定の閾値を変更するようにしても良い。
（１０）上記実施形態では、現フレームのＡＥ値，ＡＷＢ値と前フレームのＡＥ値，ＡＷＢ値とを比較し、ＡＥ値とＡＷＢ値の少なくとも一方が変化した場合にテンプレート画像Ｕを補正したが、ステップＳ２０５で求めるテンプレート画像Ｔとターゲット画像Ａとの残差ｒに基づく類似度判定の閾値を変更するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０１】
１・・・電子カメラ、１４・・・撮像素子、１６・・・ＲＡＭ、１７・・・画像処理部、２４ａ・・・ＡＥ算出部、２４ｄ・・・被写体追尾部、２４ｆ・・・補正部、２４ｇ・・・色温度推定部、２４ｈ・・・ＡＷＢ調整部、２４ｉ・・・フラグ制御部、２５・・・加速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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